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(共23張PPT)
第十一章 機械與功
11.3 課時1 功
學習目標
1.知道力學中的功的含義。
2.能說出做功包含的兩個必要因素，能判斷出力是否對物體做功；
3.掌握功的計算公式和單位，會用公式進行計算。
新課導入
生活中常常需要把糧食、蔬菜、水果和其他的生活用品從樓下拿到樓上，工廠里常常需要把機器、材料和產品從一個地方運送到另一個地方……這些過程需要推、拉、搬、提等，耗費一定的力氣，在物理學中如何來描寫這個過程呢？
新知學習
做 功
一
小明和小聰分別用力移動箱子，發生了什么物理現象？
觀察 他們的效果相同嗎
小明推箱子，雖然費了力氣，但箱子沒有移動；小聰用力將箱子拉走了。
1. 功的概念：
物理學中規定：如果物體受力且沿受力方向移動一定的距離，就說力對物體做了功。
馬拉車
F
s
F
拉力對車做了功
示例
s
F
F
起重機吊起貨物
拉力對貨物做了功
示例
2. 做功的兩個必要因素：
（1）作用在物體上的力
（2）物體在力的方向上移動的距離
有時為了敘述方便，某個力做功往往也說成施力的物體做了功。
如：人推小車，推力做了功，也常說人做了功。
s
F
F
F
s
F
缺一不可
小車在推力的作用下向前運動了一段距離
布袋在繩子的拉力作用下升高
提著滑板在水平路面上前行
搬而未起
做功
未做功
F
移動方向
F
移
動
方
向
F
移動方向
F
沒有移動
在圖中標注人對物體施加力的方向和物體移動的方向
思考：用什么標準來判斷力是否對物體做功？
想想議議
3. 不做功的三種情況：
（1）有力作用在物體上，但物體在力的方向上沒有通過距離。
F≠0 s＝0 （勞而無功）
舉著不動
沒抬動
沒推動
3. 不做功的三種情況：
（2）有距離，但是和距離同一方向上沒有力的作用。
（不勞無功）
冰壺在平滑的冰面上滑行
踢出去的足球在草地上滾動過程中
F =0 s ≠ 0
3. 不做功的三種情況：
（3）有力作用在物體上，也有距離，但是力和距離是垂直的。
F≠ 0 s≠ 0
（垂直無功）
背著書包在水平路面上行走
有力對書包做功嗎？
叉車舉著貨物在水平方向上移動
叉車對貨物做功了嗎？
思考：做功的多少和什么因素有關系呢？
我覺得功的大小應該與用力
大小有關。把一個重的物體
搬到樓上，就應該比把一個
輕的物體班上樓做功多些！
我覺得功還應該與移動物體的距離有關，因為把同一個物體從一樓搬到二樓和搬到三樓做功也不一樣！
a. 比較甲、乙，升高相同高度，_____圖拉力做的功多，
比較甲、丙，用相同的拉力，_____圖拉力做的功多。
乙
丙
b. 根據以上分析說明做功多少與___________________和
_____________________________有關.
作用在物體上的力
物體在力的方向移動的距離
1m
G
甲
F
乙
2G
1m
F
丙
G
2m
F
做功多少的比較
力學中規定：功等于力與物體在力的方向上移動的距離的乘積。
功＝力×距離
W = Fs
2.公式
F
F
s
1.功的大小
F 表示力 ，s 表示沿力的方向移動的距離，W 表示功。
功的計算
二
著名物理學家焦耳
W = Fs
1 J＝1 N m
1N的力使物體在力的方向上通過1m的距離時所做的功為1J
3.功的單位
在國際單位制中：力F的單位是牛（N），距離s的單位是米（m） ，則功W的單位是牛 米，它有一個專門的名稱叫做焦耳，簡稱焦，符號是 J。
把1個雞蛋舉高2m，做的功大約是1J
W = Fs
4.力與距離的計算
已知做功多少和物體在力的方向上
移動的距離，可求出力的大小。
已知做功多少和力的大小，可求出
物體在力的方向上移動的距離。
注意：
1.式中物理量全部用國際單位制。
2.力F與距離s具有對應性：即距離s是物體沿受力的方向移動的距離，F與s在同一直線上；
3.F與s具有同體性：即F與s對應同一個物體。
【例題】如圖 所示，用 20 N 的水平推力，使重為 100 N 的物體在水平桌面上移動 0.5 m。試求推力和重力對物體做的功。
解：推力 20 N，物體在推力的方向移動距離0.5 m，則推力做功
W = Fs = 20 N×0.5 m=10 J
重力沿豎直方向，而物體在豎直方向上沒有發
生移動，所以重力做功為零
如果物體移動的方向與一個力（阻力）的方向相反，我們就說物體克服這個力做功。
例如，在水平面上推動物體前進時，要克服摩擦力做功；提高物體時要克服重力做功。
F推力
f摩擦
F拉力
G重力
人在爬樓梯時，要克服自己的重力做功，計算做功的大小時，應該用人的重力G乘以樓梯的豎直高度h。
W=Gh
關于克服阻力做功
重力G
h
功
做功的兩個必要因素
不做功的三種情況
功的計算
作用在物體上的力
物體在這個力的方向上移動的距離
有力無距離
無力有距離
力與距離垂直
W=Fs
功的定義：一個力作用在物體上，物體在這個力的方向上移動了一段距離，我們就說這個力對物體做了功。
課堂小結
【例題】小蘭的質量為45kg，書包的質量為5kg，沿著樓梯登上三樓教室，若每層樓梯有15級臺階，每級臺階高20cm，問小蘭從地面登上三樓需做多少功？（g=10N/kg）
解：由題意知：
小蘭與包的總重力
G=（m人+m包）g =50kg×10N/kg=500N
從地面登上三樓升高的高度
s=15×2×20cm=600cm=6m
則需做功 W=Fs=Gs=500N×6m=3000J
1.下列實例中，力對物體沒有做功的是（ ）
A. 起重機吊起重物
B. 馬拉車，車未動
C. 跳水運動員從跳臺跳下
D. 舉重運動員，將杠鈴舉起
B
當堂測驗
2. 下列所示現象中，力對物體做功的是（　　）
A．圖甲：用力搬石頭，沒有搬動
B．圖乙：用力提著滑板在水平路面上前行
C．圖丙：用力將木箱推到斜面的頂端
D．圖丁：用力舉著杠鈴在空中不動
C　
3. 如圖所示，AC＞BC，用相同的推力沿粗糙程度相同的斜面AC和BC分別將同一重物從底部推到頂端，則此過程中（　　）
A．兩次推力做功大小相同
B．兩次克服摩擦力做功大小相同
C．兩次克服物體重力做功大小相同
D．兩個斜面的支持力對物體做功大小不相等
C　

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